张双南:做科普一定要会讲故事

□本报记者师文静

实习生黄奕杨

在国内顶尖科学家科普团队中,张双南是非常活跃的一员。他是中国科学院高能物理研究所研究员、国家天文台空间科学部首席科学家,还是“天宫二号”空间实验室伽玛暴偏振实验首席科学家,其研究方向包括黑洞、中子星、高能和相对论天体物理、宇宙学等。张双南称,自己除了在实验室做科学研究,业余活动就是向公众做科学传播。他认为,科学传播是科学家“欠”公众的。

他还有一个被人熟知的称号,就是“会写诗的天文学家”,而且他本人关于科学与审美的诸多新颖观点也影响着很多人。近日,张双南受邀来到济南,在山东大学“文学生活馆”作“《流浪地球》的科学与审美”主题演讲,吸引了科学爱好者的关注。演讲结束后,张双南接受了本报记者的采访,讲述自己做科普的心得,以及当下做科普、传播科学精神的必要性等问题。张双南说,在国内外,科普做得好的,其实都是大科学家,做科普虽看似容易,但做好非常难。

>>科学是什么?就是刨根问底

张双南从小就对世界很好奇,也有刨根问底的习惯,最喜欢看蚂蚁的行走线路,思考各种问题,以至于妈妈担心他是不是傻掉了。大人让他去搬几块砖,他要先问清楚“几”具体是多少,在大人眼中,他就是“杠子头”。

1979年,张双南考入清华大学工程物理系,毕业后进入中国科学院攻读硕士,此后又先后在英国南安普敦大学、美国宾夕法尼亚大学完成高能天体物理博士学位、粒子物理博士后研究。1992年,他到美国NASA任职,用自己发明的图像处理方法,发现了著名的银河系内第二个微类星体,引起学界轰动；1997年他又提出目前广为使用的测量黑洞自转的方法,再次引发学界轰动……2002年,导师李惕碚院士希望他回国帮助发展空间X射线天文,于是张双南归国。在参与各种科研项目、做实验之余,像在美国做教授时一样,张双南开始了在国内的科普之路。

为何要不遗余力地与大众探讨科学?张双南认为,科学带给我们的就是未来。但科学是什么、为什么科学没有产生在中国、科学精神是什么等问题,却是中国多少年来一直忽视的问题。他在各种演讲、节目中,最先讲到的往往就是这个话题。“我是个好学的人,数学、物理、化学等各门学科成绩都还不错,但是初到国外和我的同学、导师们讨论问题时,他们经常提到一句话‘你谈的这个问题里的科学是什么’,每次我都一脸蒙,从来没有人告诉我什么是科学。”

张双南常用“杞人忧天”“两小儿辩日”两个典故和“李约瑟难题”来启发听者对这个问题的思考。张双南说,李约瑟是研究中国科技史的英国专家,出版了很多中国科技史著作,他有一个著名的问题:中国古代的文化和技术都曾经远比西方发达,但是中国为什么没有产生现代科学。这就是“李约瑟难题”。“杞国人的朋友劝告他说,星星、太阳、月亮其实都是气里面的光,光怎么会掉下来呢?它就是掉下来也没什么。故事到此就结束了。而到现在我们仍用杞人忧天来嘲笑那些不切实际、异想天开的人,我们如此嘲笑这些人,却不会刨根问底。其实杞人忧天的问题里有深刻的大气科学问题、地球科学问题、力科学问题、天文学问题。要仔细想,现代科学全部都能从这里面出来。”

张双南认为,“两小儿辩日”同样也是严肃的地球大气科学、光学、测量学等科学问题,但两千多年来,中国没有作为科学问题进行研究,反而以诡辩代替刨根问底,以赢得辩论代替追求真理。张双南认为,这说明中国古代并不缺乏思想家,也不缺乏对整个宇宙的思考,但中国传统文化强调的是人和自然、人和宇宙的关系,强调的是天人合一；中国传统思想家满足于形成一套可以自洽的思想体系,导致中国古代的学术研究并不重视探索统治自然和宇宙的基本规律。既然不寻找基本规律,实用主义就主导了中国社会的发展。

那么什么是科学呢?张双南总结了普通大众一听就明白的结论,他认为,科学就是刨根问底；科学的精神则是:质疑、独立、唯一；科学的方法,非常重要,包括三个方面:逻辑化、定量化、实证化。“知识会过时,但思想和思维方法会影响人的一生。”

>>科幻不只是幻想,更是对科技的审美创造

张双南的科普演讲,硬核科技知识丰富,但他能深入浅出地阐述和阐发科学知识、科学精神。对于诸如有没有外星人、量子纠缠、太空旅游等听众提出的问题,他也会进行通俗的解答。他认为在宇宙中一定有很多其他的文明、其他的智慧远远比人类高级,但智慧文明之间联系不大,因为高级文明不稳定,存在不了那么长时间(几万光年距离的交流是最大难题)。

张双南很欣赏《流浪地球》,为此向刘慈欣,向中国科幻“拯救”地球,向国产科幻的技术和想象力一一抒发了自己“很过瘾”的感叹。他参照好莱坞硬科幻大片《星际穿越》,谈了《流浪地球》中的科技问题,如点燃木星有没有更技术的做法、重核聚变发动机为什么烧石头、能否把地球推向太阳系、有没有必要让地球停止自转等科学问题。

张双南认为,“科幻”不但是基于“科学”的“幻想”,更是对科技的审美创造。而讲到审美,他还花大篇幅讲了科技与审美的关系,并提出了他运用标准的自然科学研究方法,得到的美的判断法则:没缺陷、不常见。

张双南说,不论是物理学还是其他科学,最好最美的东西往往是这样的:它首先是对的,能很好地解释自然现象,有能够被验证的理论预言,这就是所谓的“没缺陷”；同时这个理论让你觉得很妙,一见之下大有“我怎么没想到”“原来是这样”的感觉,这就是所谓的“不常见”。在演讲中,张双南也讲到天文学是如何通过对美的追求与研究到了今天的成就,宇宙未来与审美的关系等问题。他认为,做科学研究的两个重要途径就是继续寻找缺陷,继续发现新的不常见。只有通过不断发现新的观测或实验对象,甚至发现广义相对论和量子力学理论都没有预言的现象,这些新的不常见才能够给我们带来新的科学突破。

谈及在科学中引入对人文、对审美的理解,张双南说,科学并不都是枯燥的东西,而人天生就想理解事情,理解事情简单来讲也是科学。“科学也可以来帮助我们理解审美。科学帮助我们认识世界,人文帮助我们认识世界的另外一方面,但是人文不会揭示任何规律,科学则可以解释人文对我们来讲是什么,大家关注点不同。总之,你想理解背后的道理,那就需要科学。”

张双南表示,科技发展处处涉及人文问题,比如基因编辑技术直接改变人类本身,将来会影响人类的遗传,这是很严重的问题；再比如武器,如果不经约束的话,生物武器、化学武器等大规模灭绝武器都会伤害人类。

“这些在技术上都可以做到,但人类应该选择不这么做,不是所有的技术人类都应该去做,人应该对自己的行为有所约束。我讲到,高级文明不稳定,存在的时间不长,其实指的是如果人类不自我约束的话,一定会变成这样,会遭遇很大麻烦。”张双南说,人类要想一直生存下去,就要一直想办法去规范约束人的行为,不是说有了技术就需要做。“当下很多技术很快就能把人类毁灭,你去毁灭吗?人类与技术到底该怎么互相发展,这是需要长期考虑的问题。”

>>科普仍不是大众的刚需

作为科学家,张双南的说话方式就是实事求是,是非常敢说话的人。在此前的采访中,提到科学与质疑的关系时,他说,在中国科技界,似乎缺乏质疑的习惯,大家讲究中庸之道,讲究以和为贵,在潜在的气氛中对批评和质疑是不鼓励的,因为这样会“伤和气”。

张双南认为,这并非中国科技界独有的问题,而是中国几千年来的文化传统使然,而质疑精神的缺失,导致很多原创思想都是外国人提出来的,中国人则负责实现它,或者进一步提升它,外国人负责“挖坑”,中国人负责“灌水”。这些年中国科研人员发表的论文数量很多,但是原创性思想或成果却很少。张双南敢于科学地发言,也表现在其他地方,比如对世界一流大学建设的论断等。

几年前,张双南尝试办“学术批评论坛”,专邀别人从学术角度来批评自己的学术,他认为既然不方便批评别人,那就邀请别人来批评自己,但这个论坛只办了一次,难以推行。张双南做科普同样敢于质疑,敢于提出各种问题,但在“和气”的大氛围中,同样被同行骂。谈及这几年做科普的心得,张双南说,就是骂他的人越来越多了。“我在美国做教授时就做科普,回国继续做科普,只是以前没什么人关注而已。这几年中国科普变得比较热闹了,但科普更难。以前我做科普很自由,没有人理我,所以没那么多人批评我,现在理我的人多了,批评的人比以前多得多。现在做科普要顶着被人骂的风险,被同行骂,被喷子骂,也被其他各种各样的人骂。”

很多人觉得著名物理学家热衷做科普,就是牛鼎烹鸡,大材小用,他们应该花更多时间去做对人类来说很宏大的事业和贡献。张双南则认为,科普做得好的才往往都是大科学家。“《星际穿越》的科学顾问基普·索恩就是获过诺奖的科学家。好的科普著作都是大科学家写成的。前几天有位科学家说,我们根本没有资格做科普,因为我们物理水平不够。但批评你的人会不屑一顾,认为你讲的都是很容易的东西。不过,批评你的人其实也做不了科普,科普虽看起来容易,做好很难。”

做科普做出什么经验?张双南告诉记者,他用九个字总结了自己的一套方法——抓热点、接地气、讲故事。“现在《流浪地球》带来关注,我就讲《流浪地球》。三年前我讲《星际穿越》,引力波热闹的时候我讲引力波,有什么重大科学发现时,我就讲重大发现,如果没有热点,我就讲科学史上的‘一黑、两暗、三起源’——黑洞、暗物质、暗能量、天体的起源、宇宙的起源、宇宙中生命的起源。这些都是我们的大问题。这是最近几十年科学研究的主题,这些问题不是一天两天能够解决的。”

张双南表示,到现在为止,科普仍然不是大众的一个刚需,你想让人家来听,就要讲大家感兴趣的东西,语言要接地气,让大家明白你讲的是什么。“我注重讲故事而不是讲道理,故事才能抓住人。我们人类与其他动物的区别,就是人类会讲故事,动物不会讲故事。人类从来都是靠讲故事向前发展的。”

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